|
Zamknij X
|
Polski zespół pokazał, jak mierząc drgania cząsteczek, można wyznaczać ich ułożenie w przestrzeni i przygotować niespotykanej dotąd dokładności mapę 3D niemal każdego dowolnego materiału. Może się to przydać w pracach nad nowymi materiałami, urządzeniami elektronicznymi, a nawet w terapii nowotworów.
Przełomowe badania pozwalające na stworzenie trójwymiarowych map orientacji wiązań w próbce zostały opublikowane przez zespół badawczy przy linii CIRI z krakowskiego SOLARIS w prestiżowym czasopiśmie JACS.
"Struktura materiału, a więc orientacja jego cząsteczek w przestrzeni, wpływa choćby na właściwości mechaniczne (rozciąganie, pękanie), chemiczne, fizykochemię powierzchni, przewodnictwo czy dyfuzję (np. leku przez tkankę)" - tłumaczy kierownik badań dr hab. Tomasz Wróbel z SOLARIS.
Jego zespół pokazał, jak ułożenie poszczególnych molekuł w materiale można wyliczyć na podstawie ich drgań. Jeśli wiemy bowiem, jaka cząsteczka drga i mamy wiedzę o tym, wzdłuż której drga ona osi, to możemy z tego wywnioskować, jak jest ona ułożona w przestrzeni.
Drganie cząsteczek można obserwować wykorzystując znane już od dawna metody mikroskopii oscylacyjnej. Dopiero jednak zespół Polaków pokazał, jak za pomocą niestandardowych obliczeń matematycznych te informacje o drganiach można przełożyć na dane o ich orientacji. A dzięki tej wiedzy tworzyć mapy ułożenia cząsteczek w 3D dla prawie każdego materiału.
Kto może z tego skorzystać? Dr hab. Tomasz Wróbel tłumaczy w rozmowie z portalem PAP - Nauka w Polsce, że w niektórych obszarach nanotechnologii - np. w diodach OLED czy ogniwach słonecznych - cząsteczki muszą być odpowiednio ułożone w przestrzeni, aby urządzenie optymalnie działało. Każde uchybienie - miejsce, w którym cząsteczki ustawione są w niekontrolowany sposób, sprawi, że urządzenie będzie działać gorzej.
Jeśli chodzi o nowe materiały, to można sobie wyobrazić materiał, w którym cząsteczki ułożone w poprzek blokować będą przepływ ciepła czy prądu elektrycznego z jednego końca próbki na drugi, a te same molekuły ułożone wzdłuż tej osi - zwiększyłyby jego przewodnictwo w danym kierunku.
Są też hipotezy, że poznanie orientacji komórek w przestrzeni może pomóc w doborze skuteczniejszej terapii nowotworów i ocenie rokowań pacjenta. Jeśli bowiem nowotwór ciasno opleciony jest siecią włókien, prawdopodobnie inaczej trzeba z nim walczyć, niż gdy włókna wokół niego nie mają takiej szczelnej struktury.
Do tej pory możliwe były badania orientacji wiązań w badanym materiale, ale tylko do pewnego stopnia, np. na dużych obszarach, w cienkich warstwach materiałów czy przy użyciu tomografii.
Dzięki najnowszemu odkryciu możliwe jest uzyskanie wysokorozdzielczego obrazu 3D bez niszczenia badanego materiału oraz bez użycia dodatkowych barwników czy znakowania. A to świetna wiadomość: jest nadzieja, że metodę tę będzie można wykorzystać do badania dowolnych próbek, również pochodzących z organizmów. A także do kontroli jakości materiałów, które przechodzić będą kolejne badania lub trafią do użytku.
W badaniach naukowcy wykorzystali spektroskopię w podczerwieni (IR), która pozwala na uzyskanie bogatych informacji na temat badanej próbki bez niszczenia jej czy wykorzystywania barwienia próbki. Technika ta od lat z powodzeniem stosowana jest w wielu dziedzinach nauki, a kluczowa jest w dziedzinach badań nad nowymi materiałami.
Naukowcy po raz pierwszy zastosowali do analizy danych z IR tzw. Analizę równoczesną (4P-3D). Dzięki temu uzyskali informację o kątach orientacji makromolekuł w próbce sferulitu polikaprolaktonu. Okazało się to możliwe dzięki jednoczesnej analizie dwóch pasm o mniej więcej prostopadłych orientacjach momentu przejścia mierzonych przy 4 różnych polaryzacjach liniowych.
„Ponadto pokazujemy, że metoda ta może być zastosowana do wysokorozdzielczego (ograniczonego limitem dyfrakcji) obrazowania FT-IR i ramanowskiego, a nawet do superrozdzielczego obrazowania O-PTIR” – podkreśla Paulina Kozioł (CIRI, SOLARIS) pierwszy autor publikacji.
Dr Wróbel zaprasza do współpracy naukowców, którzy chcieliby zbadać próbki swoich materiałów tą nowatorską metodą.
Źródło: pap.pl
W roku 2022 dzieci z diagnozą ADHD było o milion więcej niż w roku 2016.
Niektóre gatunki owadów są w stanie zjadać plastik.
Terapia daremna nie jest w stanie pomóc pacjentowi.
Szeroko rozumianych lękowo-depresyjnych.
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.
Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:
dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,
dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,
pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
Recenzje